новка плашек имеет преимущество перед радиальной в связи с тем, что плашки работают более продолжительное время и выдер живают больше переточек. Плашки в головке должны занимать вполне определенное положение, так как направление ниток одной плашки является продолжением по винтовой линии соответствую щих ниток другой плашки, и какие-либо перестановки здесь совершенно недопустимы.
Рис. |
204. |
Резьбонакатные плашки: |
/ — э к с ц е н т р и к о в ы е |
ш е й к и ; |
2 — |
игольчатые |
п о д ш и п н и к и ; 3 — |
р е з ь б о н а к а т н ы е р о л и к и ; |
4 — з а т я ж н ы е винты; |
5 — р е г у л и р о в о ч н ы е |
|
|
винты; |
6 — |
к о р п у с |
|
На рис. 203, а показаны радиальные, а на рис. 203, б — тан генциальные плашки. Углы приемного конуса ср такие же, как и у круглых плашек. Тангенциальная плашка перетачивается по плоскости АВ, а радиальная — по длине приемного конуса. Последнее обстоятельство является неблагоприятным для радиаль ных плашек, так как не обеспечивает должной остроты режущей кромки по всему профилю резьбы.
Необходимо отметить, что все чаще получают применение резьбонакатные плашки, обеспечивающие более высокую произ водительность (рис. 204).
80. К Р У Т Я Щ И Й МОМЕНТ ПРИ РАБОТЕ М Е Т Ч И К А М И И П Л А Ш К А М И
Сопротивление резанию при работе метчиком или плашкой определяется величиной крутящего момента и характеризует ре жущие свойства инструмента. На рис. 205, а показана схема работы метчика. Каждый зуб снимает стружку при постоянной площади среза за все время прохода метчика сквозь нарезаемое отверстие. Очевидно, при нарезании гайки крутящий момент М изменяется в соответствии с изменением площади среза, снимае-
мого всеми работающими зубьями 1—4. В случае, если в нарезае мом материале находится вся заборная часть метчика, сумма площадей среза, снимаемых отдельными зубьями, равна площади полного профиля'нарезки, как это показано на рис. 205, б. Д л я треугольной резьбы
|
|
|
/ = | - |
мм2 , |
|
|
(227) |
где s — шаг нарезки в мм; t — глубина |
нарезки в мм. |
|
Тогда касательная |
сила резания Pz |
= р, f, |
где р — |
удельная |
сила резания в кгс/мм2 , и крутящий момент |
|
|
М = Ргг |
= |
р/ (-g- - ^ ) |
кгс-мм. |
(228) |
-Здесь г = I — |
g-j |
— |
расстояние |
центра |
тяжести |
полного |
профиля нарезки |
от оси метчика |
с наружным |
диаметром d. |
Если одна и та же гайка нарезается последовательно тремя метчиками набора, то рекомендуется метчики проектировать так, чтобы крутящие моменты, приложенные к каждому метчику и в сумме равные общему крутящему моменту М, имели бы следую
щее |
соотношение: |
|
|
|
|
М = Мх (60ч-70%) |
+ М 2 |
(20+30%) + |
|
|
+ Af8 (10-s-15%). |
Для |
крупных резьб рекомендуется |
соотношение Мг : М2 : |
: Ма |
= |
85 : 10 : 5. |
изменяться при нарезании гаек |
Очевидно, величина М должна |
различных длин. По мере того как вступают в работу новые зубья, М растет соответственно увеличению / вплоть до момента, когда метчик начинает выходить из гайки. На рис. 206 показаны кривые изменения величины М при нарезании гаек различных
|
|
|
|
|
|
|
длин от V 8 |
1-L до |
l l t где lx |
— длина заборной |
части метчика. |
Крутящий -момент |
достигает |
своей наибольшей |
величины |
М т а х |
(кривая ОВ), |
когда |
вся заборная часть находится в нарезаемом |
материале; |
остается |
постоянным некоторое время и затем падает |
по кривой |
CD у но обратно расположенной под углом а 0 . Это |
зна |
чит, что |
крутящий момент должен уменьшаться в такой же сте |
пени, в |
какой |
он увеличивался |
с начала |
нарезания. |
Угол а 0 |
является |
мерой |
изменения М. |
Кривые 1, |
2, 3, 4, 5 |
выражают |
закономерность изменения М при нарезании гаек длиной соот ветственно Ч5 1и 2/5 /1( 3/5 1Ъ Чь 1Ъ l v
Имея подобную кривую изменения крутящего момента при нарезании глубоких отверстий, когда он достигает своего макси мального значения Мтах, можно определить Мъ М2 и т. д., получающиеся при нарезании коротких гаек.
На величину крутящего момента при нарезании резьбы мет чиком значительно влияет диаметр последнего и подача s (шаг
резьбы). Так, по данным отечественных исследователей, рекомен дуется общая формула
|
M = C „ d W « . |
|
|
|
м |
|
Например, для |
стали а в |
= 75 кгс/мм2 М = |
2,5rf2 s1 , 5 . Значе |
ния постоянных С м |
зависят |
от обрабатываемого |
материала, рода |
резьбонарезного инструмента и смазочно-охлаждающей жидкости. |
С улучшением чистоты поверхности резьбы инструмента умень |
шается трение и снижается |
величина М. По |
этой же причине |
уменьшается М при пользовании смазкой. Например, по опытным
|
|
|
|
данным, при резании гаечным метчиком |
уменьшение крутящего |
момента в среднем |
составляло: |
|
|
С м а з к а |
У м е н ь ш е н и е М в % |
5-процентная |
эмульсия . . . |
25 |
10-процентная |
эмульсия . . . |
30 |
Веретенное |
масло |
36 |
Осерненное |
минеральное масло |
45 |
Сурепное масло |
50 |
Крутящий момент уменьшается у метчика с уменьшением числа канавок и увеличением переднего угла и возрастает по мере за тупления инструмента. Крутящий момент заметно увеличивается, если зазор между диаметром отверстия и внутренним диаметром метчика меньше 0,1—0,2 мм. По понятным причинам боковая затыловка зубьев метчика сильно снижает крутящий момент.
С увеличением угла заборного конуса сила подачи Рх неиз менно растет, но остается совершенно ничтожной по величине и потому практически не принимается во внимание.
81. СТОЙКОСТЬ МЕТЧИКОВ , П Л А Ш Е К
ИСКОРОСТИ Р Е З А Н И Я
Вопросы эксплуатации сложного резьбонарезного инструмента еще не изучены в достаточной степени и при освещении их при ходится пользоваться результатами отдельных исследований и
опытом рабочих-передовиков. Относительная стойкость |
здесь |
так же, как и для других инструментов, зависит от принятого |
кри |
терия затупления. В качестве критерия затупления метчика и плашки обычно принимаются легкий износ по задней поверхности пера и подгорание резьбы метчика, что приводит к ухудшению чистоты нарезки. Допускаемая величина фаски износа колеблется примерно до 0,8 мм и зависит от диаметра, а также типа плашки и метчика (увеличивается для резьбонарезных головок и больших
диаметров). Поэтому показатель относительной стойкости —
в формуле Т = —получается весьма низким ( — = 1 — 2
V
За норму стойкости принимается достаточно большой период вре мени работы инструмента до затупления Т = бО-г-120 мин, что ведет к заниженным скоростям резания. Рекомендуется период стойкости резьбонарезных инструментов определять по форму лам, учитывающим род инструмента, количество нарезанных дета лей и других параметров.
При нарезании резьбы в труднообрабатываемых сталях и
сплавах |
период |
стойкости |
значительно |
уменьшают, выра |
жая его |
или во |
времени |
(20 мин), или |
числом нарезанных |
отверстий. |
|
|
|
|
Но даже при сниженном периоде'стойкости метчиков скорости резания здесь невысокие. Например, для быстрорежущего мет
чика Р18 с диаметрами d = 8ч-20 |
мм скорости нарезания |
резьбы |
в стали |
1Х18Н9Т при сквозных отверстиях колебались в пределах |
v = 7,5ч-23 м/мин, |
а |
при |
глухих |
отверстиях |
соответственно |
v — 6ч-15 м/мин. Еще |
меньшие |
скорости рекомендуются |
при |
обработке сталей |
Х23Н18, ЭИ654, ЭИ437, ЭМ481 и т. п. (v = |
2 ч- |
ч-5 м/мин.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опыт показал, что при нарезании |
резьбы в закаленных |
сталях |
метчики из стали Р9КЮ имели 3, |
|
4-кратную стойкость |
сравни |
тельно |
с метчиками |
из Р18. |
|
|
|
|
|
|
Как |
правило, |
скорости |
резания |
рекомендуется увеличивать |
с возрастанием диаметра резьбы |
и |
уменьшением |
шага. |
Однако |
практика нередко показывает обратную закономерность; можно предположить, что в некоторых случаях при работе крупными метчиками, когда имеют место большие крутящие моменты, недо статочная жесткость системы СПИД вынуждала снижать скорость резания. Вероятно, этим же можно объяснить, что при нарезании резьбы в сером и ковком чугунах скорости резания метчиками можно повысить на 50—75% в сравнении с легированными ста лями (0 = 65ч-80 кгс/мм2 ).
Стойкость метчиков и допускаемая ими скорость резания может значительно колебаться и в зависимости от ряда других факторов, например от рода смазки. В литературе отмечаются случаи, когда в результате удачного подбора смазочно-охлаждающей жидкости стойкость метчика увеличивалась в сотни раз. Для каждого обра батываемого материала при нарезании резьбы рекомендуется отдельная смазка. Например, в жаропрочных сталях успешно нарезается резьба при применении смеси 60% сульфофрезола с ке росином (—20%) и олеиновой кислотой (~15%). Тяжелые масла рекомендуются для малых скоростей и легкие масла — для высо ких. Не надо забывать, что многие масла могут работать короткое время (особенно ссерной основой),.и потому необходима их частая смена. Способ подвода охлаждающей жидкости также имеет зна чение: при горизонтальном положении метчика стружка лучше вымывается, что способствует повышению стойкости инстру мента. В литературе отмечается резкое повышение стойкости (—10 раз) при сульфитировании инструмента в смесях, содержа
л о